- 研究闭合电路的欧姆定律
- 共19题
某同学利用如图1所示电路来测量电阻的阻值。将电阻箱接入a、b之间,闭合开关。适当调节滑动变阻器R′后保持其阻值不变。依次改变电阻箱的阻值R,得到相应电压表的示数U,得到如图2所示的U-R图像。
(1)用待测电阻RX替换电阻箱,读得电压表示数为2.00V。利用U-R图像可得RX=_______Ω。
(2)电池使用较长时间后,电动势可认为不变,但内阻增大。若仍用本实验装置和U-R图像测定某一电阻,则测定结果将_______(选填“偏大”或“偏小”)。
现将一已知阻值为10Ω的电阻换接在a、b之间,为了仍可利用本实验装置和U-R图像实现对待测电阻的准确测定,则滑动变阻器的阻值_______(选填“增大”或“减小”),使电压表的示数为_______V。
正确答案
(1)20±1
(2)偏小 减小 1.5
解析
略
知识点
现要测量某小量程电流表的内阻,可选用的器材如下:
A.待测电流表A(量程10 mA,内阻约5~8Ω)
B.电压表(量程0.3 V,内阻约3kΩ)
C.电压表 (量程3 V,内阻约30kΩ)
D.滑动变阻器(10Ω,0.2A)
E.滑动变阻器(100Ω,0.1A)
F.标准电阻(=20Ω)
G.电源E(电动势3V,内阻约1Ω)
H.开关S及导线若干.
要求:测量结果尽可能精确;能测多组数据且电流表、电压表的示数能从零开始调节;所设计电路安全且便于操作.
(1)请同学们在虚线框内将电路补充完整;
(2)闭合电键S前应先将滑动变阻器的阻值置于 处(填“A”或“B”);滑动变阻器 的阻值置于 处(填“最大”或“最小”);
(3)实验中测得一组数据:电压表读数U、电流表读数I,则电流表A的内阻可表示为
= (用物理量字母表示).
正确答案
(1)设计电路如下图所示
(2)A;最大
(3)电流表的内阻为
解析
略
知识点
12.某同学利用图(a)所示电路测量电容器充电时两极板间的电压随时间的变化。实验中使用的器材为:电池E(内阻很小)、开关和、电容器C(约100)、电阻(约200k)、电阻(1k)、电压表V(量程6V)、秒表、导线若干。
(1)按图(a)所示的电路原理将图(b)中实物图连线。
(2)先闭合开关,再断开开关:闭合开关,同时按下秒表开始计时。若某时刻电压表示数如图(c)所示,电压表的读数为________V(保留2位小数)。
(3)该同学每隔10s记录一次电压表的读数 ,记录的数据如下表所示,在答题卡给出的坐标纸上绘出图线,已知只有一个数据点误差较大,该数据点对应的表中的时间是______s。
(4)电路中C、和构成的回路的作用是___________。
正确答案
(1)图略;(2)3.6V;(3);40s;(4)使实验前电容器两极板上的电荷相中和
解析
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知识点
请回答以下问题:
(1)① 用游标为20分度的卡尺测量其长度如图,由图可知其长度为_______mm;
② 用螺旋测微器测量其直径如右上图,由图可知其直径为_______mm;
(2)某学生实验小组利用图(a)所示电路,测量多用电表内电池的电动势和电阻“×lk”挡内部电路的总电阻。使用的器材有:
多用电表;
电压表:量程5V,内阻十几千欧;
滑动变阻器:最大阻值5kΩ;
导线若干。
回答下列问题:
1)将多用电表挡位调到电阻“×lk”挡,再将红表笔和黑表笔_______,调零点。
2)将图(a)中多用电表的红表笔和_______(填“1”或“2”)端相连,黑表笔连接另一端。
3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置,使多用电表的示数如图(b)所示,这时电压表的示数如图(c)所示。多用电表和电压表的读数分别为_______kΩ和_______V。
4)调节滑动变阻器的滑片,使其接入电路的阻值为零,此时多用电表和电压表的读数分别为12.0 kΩ和4.00V 。从测量数据可知,电压表的内阻为_______kΩ。
5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路,如图(d)所示。根据前面的实验数据计算可得,此多用电表内电池的电动势为 v,电阻“×1k”档内部电路的总电阻为_______kΩ。
正确答案
(1)① 50.15 ②4.700
(2)1)短接 2)1 3)15.0 3.60 4)12.0 5)9.00 15.0
解析
(1)略。
(2)1)欧姆表测电阻时,先选档;然后进行欧姆调零,将红、黑表笔短接,调整欧姆调零旋钮,使指针指到欧姆表刻度的零位置;再测量、读数。
2)对于多用电表欧姆档,其电流从黑表笔流出,从红表笔流入,而电压表则要求电流从“+”接线柱流入,因此红表笔应和“1”端相连。
3)多用电表欧姆档的测量值等于表盘上读数乘以倍率,电阻“×lk”读第一排,读数为15.0×1K=15.0kΩ;直流电压5V,最小分度为0。1V,估读到分度值下一位,读数为3.60V。
4)调节滑动变阻器的滑片,使其接入电路的阻值为零,多用电表的读数即为电压表的内阻。
5)设多用电表内电池的电动势为E,电阻“×1k”档内部电路的总电阻为r,根据闭合电路欧姆定律有① ②,①②联立解得E=9.00V,r=15.0 kΩ
知识点
某同学为了测量电流表A1内阻的精确值,有如下器材:电流表A1(量程300mA,内阻约为5Ω) 电流表A2(量程600mA,内阻约为1Ω)电压表V(量程15 V,内阻约为3 kΩ) 滑动变阻器R1(0~5Ω,额定电流为l A)滑动变阻器R2(0~50Ω,额定电流为0。01A) 电源E(电动势3V,内阻较小)定值电阻R0(5Ω) 单刀单掷开关一个、导线若干
实验要求待测电流表A1的示数从零开始变化,且多测几组数据,尽可能的减少误差。
(1)以上给定的器材中滑动变阻器应选__________。
(2)在答题卡的方框内画出测量A1内阻的电路原理图,并在图中标出所用仪器的代号。
(3)若选测量数据中的一组来计算电流表Al的内阻r1,则r1的表达式为r1=_________;上式中各符号的物理意义是_______________________________。
正确答案
答案:(1)R1 (2分)
(2)原理图如图所示:(3分)
(3) (2分)
I2、I1分别为某次实验时电流表A2、A1的示数,R0是定值电阻的电阻大小(2分)
解析
略
知识点
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